DE2912841C2 - - Google Patents
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- A47J31/3609—Loose coffee being employed
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zubereitung und Abgabe von Espresso-Kaffee in Tassen mittels Durchlauf von heißem Druckwasser durch eine vorbestimmte Menge an Kaffeepulver mit einem unbeweglichen Zylinder, in dem sich ein perforierter unterer Kolben zwischen einer unteren Position zur Bildung des Aufnahmesitzes für das Kaffeepulver und einer oberen Position in Übereinstimmung mit der Oberkante des Zylinders zur Entfernung des verwendeten Kaffeepulvers bewegt, mit einem oberen Kolben, der sich vertikal bewegt zwischen einer unteren Position, in der er den Kaffeepulver-Aufnahmesitz hermetisch abdichtet, und einer oberen Position, in der dieser Sitz freigegeben wird und heißes Druckwasser in den Sitz einläuft, wenn dieser hermetisch abgedichtet ist, wonach das Getränk durch die Perforation im unteren Kolben in eine Sammelkammer abläuft und von dort aus nach außen in die Tasse abgeleitet wird, wobei der obere Kolben mit einer Auflage verbunden ist, die eine alternative Horizontalbewegung durchführt, wenn sich der obere Kolben außerhalb des Zylinders befindet, mit welcher Auflage ein zur Dosierung des Kaffeepulvers bestimmter Beschickungsbehälter verbunden ist, der sich mit dem oberen Kolben abwechselnd durch diese horizontale Bewegung über dem Sitz befindet und zwar je nach Endposition der horizontalen Bewegung der Auflage, wobei ferner die Alternativbewegungen der Auflage und des oberen Kolbens über ein Hebelsystem mechanisch steuerbar sind, das von einem einzigen Motor angetrieben ist. The invention relates to a device for preparation and Dispensing of espresso coffee in cups by means of hot pressurized water by a predetermined amount Coffee powder with an immovable cylinder in which a perforated lower piston between a lower one Position to form the seat for the Ground coffee and an upper position in accordance with the top edge of the cylinder to remove the used coffee powder moves, with an upper piston, that moves vertically between a lower position, in which hermetically seals the ground coffee holder, and an upper position in which this seat is released and hot pressurized water enters the seat when this is hermetically sealed, after which the drink is through the perforation in the lower piston into a collection chamber expires and from there to the outside into the cup the upper piston is connected to a support is doing an alternative horizontal movement, if the top piston is outside the cylinder, with what requirement a for dosing the coffee powder certain loading container is connected, which with the upper piston alternately through this horizontal There is movement above the seat, depending on the end position the horizontal movement of the pad, further the Alternative movements of the support and the upper piston a lever system are mechanically controllable by one single motor is driven.
Eine solche Vorrichtung ist durch die DE-OS 20 12 503 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung werden sämtliche Bewegungen der Hauptbauteile hydraulisch geregelt. Für eine Maschine, deren Aufwand und damit preislich gewisse Grenzen nicht überschreiten darf, ist dies aber unerwünscht. Dadurch, daß sämtliche Bewegungen der Einzelkomponenten hydraulisch gesteuert werden, ist die bekannte Vorrichtung auch sehr störanfällig und kann nur von Spezialisten repariert werden.Such a device is described in DE-OS 20 12 503 known. In the known device, all Movements of the main components are hydraulically controlled. For one Machine, its effort and thus certain price limits must not exceed this is undesirable. Because all movements of the individual components Hydraulically controlled is the known device also very susceptible to failure and can only be done by specialists be repaired.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der Antrieb für alle beweglichen Teile einfach wird und die Vorrichtung unabhängig von hydraulischen Drücken, Federwirkungen und einer Vielzahl von Mikroschaltern sowie Relais wird.In contrast, the invention is based on the object To further develop the device of the type mentioned at the beginning that the drive for all moving parts is easy and the device independent of hydraulic pressures, Spring effects and a variety of microswitches as well Relay will.
Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß eine vom Motor angetriebene Kurbel mit einem Hebel an einer etwa viereckigen Platte angelenkt ist, die um eine horizontale Achse verschwenkbar ist, daß ein Stift des oberen Kolbens sowohl in eine etwa L-förmige, in einer ortsfesten Wand angeordneten Führung als auch eine Führung der Platte angreift, so daß der Stift bei einer vollen Umdrehung der Kurbel die volle Länge der L-förmigen Führung durchwandert.This is achieved according to the invention in that a crank driven by the engine with a lever on one is articulated about a square plate around a horizontal axis is pivotable that a pin of upper piston both in an approximately L-shaped, in one fixed wall arranged guide as well as a guide the plate engages so that the pin at a full Turn the crank the full length of the L-shaped guide wanders through.
Da erfindungsgemäß für den Antrieb des oberen und unteren Kolbens nunmehr ausschließlich mechanische Mittel eingesetzt werden, kann auf die beim bekannten hydraulischen Antrieb erforderlichen Mikroschalter, Relais- und andere kostspielige Teile verzichtet werden. Der Aufbau gemäß der Anmeldung ist einfach, wirtschaftlich und technisch zu bevorzugen. Since according to the invention for driving the upper and lower Pistons are now used exclusively mechanical means can be on the well-known hydraulic drive required microswitch, relay and others costly parts can be dispensed with. The structure according to the Registration is easy, economical and technical too prefer.
Vorzugsweise sind für die L-förmige Führung zwei gegenüberliegende Wände vorgesehen. Damit ist eine exakte Führung der horizontalen und vertikalen Bewegungen des oberen Kolbens gewährleistet.There are preferably two for the L-shaped guide opposite walls are provided. This is an exact Guiding the horizontal and vertical movements of the guaranteed upper piston.
Der Mechanismus gemäß der Erfindung ist leicht zu warten und verfügt über eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit bei ruhigem Lauf.The mechanism according to the invention is easy to maintain and has a high working speed with calm Run.
Die obere mit dem oberen Kolben verbundene Stütze führt also eine wechselnde horizontale Schiebebewegung dann aus, wenn sich der obere Kolben außerhalb des Zylinders befindet. Kolben und Fördereinrichtung legen sich also abwechselnd über den genannten Sitz entsprechend der einen oder anderen Endstellung der horizontalen Hin- und Herbewegung der Stütze. The upper support connected to the upper piston therefore leads an alternating horizontal sliding movement when the upper piston is outside the cylinder. Piston and conveyor alternate about the seat mentioned according to one or the other End position of the horizontal back and forth movement of the support.
In der nachfolgenden Beschreibung wird an Hand der Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es zeigenIn the following description, the Drawings an embodiment of the invention explained in more detail. Show it
Fig. 1 bis 5 verschiedene Betriebsstellungen einer Ausführungsform über einen vollständigen Vorgang einer Zubereitung und Abgabe einer Portion Kaffee; Figs. 1 to 5 different operating positions of an embodiment of a complete process of preparation and delivery of a portion of coffee;
Fig. 6 und 7 Seitenansichten der Vorrichtung; Figures 6 and 7 are side views of the device;
Fig. 8 eine Teildraufsicht auf diese Ausführungsform. Fig. 8 is a partial plan view of this embodiment.
Nach den Fig. 1 bis 5 besteht die Vorrichtung im wesent lichen aus einem ortsfesten Zylinder 10, in dem Kaffee zu bereitet wird und in dem sich zwei hermetisch abdichtende Kolben, ein unterer Kolben 12 und ein oberer Kolben 14, be wegen. Diese beiden Kolben bewegen sich abwechselnd in verti kaler Richtung. Der Kolben 12 weist einen perforierten Boden 16 auf, der mit einer darunter befindlichen Kammer 18 in Verbindung steht, in welcher sich der zubereitete Kaffee sammelt und über die Leitung 20 nach außen abgeführt wird. Die Kammer 18 ist nach unten hin durch eine Wandung 22 ab geschlossen, durch die sich die die Bewegung des Kolbens 12 steuernde Kolbenstange 24 bewegt.According to FIGS. 1 to 5, the device consists Wesent union of a stationary cylinder 10, is prepared in the coffee, and in which two hermetically sealed flask, a lower piston 12 and an upper piston 14, be due. These two pistons move alternately in the vertical direction. The piston 12 has a perforated base 16 which is connected to a chamber 18 located below, in which the prepared coffee collects and is discharged to the outside via the line 20 . The chamber 18 is closed towards the bottom by a wall 22 through which the piston rod 24 controlling the movement of the piston 12 moves.
Der Kolben 14 ist vertikal gleitbeweglich an der Führung 26 befestigt, die wiederum fest mit der Stütze 28 verbunden ist, welche sich entlang der ortsfesten Trägerführung 30 horizon tal bewegen kann. Die Vertikalbewegung des Kolbens 14 und die Horizontalbewegung der Stütze 28 werden von entsprechend ausgelegten Lenkerelementen geregelt. An der Stütze 28 ist unbeweglich eine Aufgabeeinrichtung 40 angebracht, beispielsweise in Form eines Aufgabetrichters, durch den eine bestimmte Menge Kaffeepulver den ihr zugeordneten Ort am oberen Teil des Zylinders 10 erreicht, sobald der Kolben 12 in seiner untersten Endstellung und der Kolben 14 in seiner Endstellung außerhalb des Zylinders 10 sich befinden. Außerdem weist der Aufgabebehälter 40 an der dem Kolben 14 zugewandten Seite eine als Abstreiferein richtung dienende Auskragung 32 auf, die über die Oberkante des Zylinders 10 streicht. Ein weiterer Abstreifer wird von einer Platte 34 gebildet, die ortsfest angebracht ist und an der Unterseite des sich bewegenden Kolbens 14 ent langstreicht.The piston 14 is vertically slidably attached to the guide 26 , which in turn is fixedly connected to the support 28 , which can move horizontally along the stationary carrier guide 30 . The vertical movement of the piston 14 and the horizontal movement of the support 28 are regulated by appropriately designed link elements. On the support 28 , a feed device 40 is immovably attached, for example in the form of a feed hopper, through which a certain amount of coffee powder reaches its assigned location on the upper part of the cylinder 10 as soon as the piston 12 in its lowermost end position and the piston 14 in its end position are outside of the cylinder 10 . In addition, the feed container 40 on the side facing the piston 14 has a projection 32 serving as a wiping device, which sweeps over the upper edge of the cylinder 10 . Another scraper is formed by a plate 34 which is fixed in place and on the underside of the moving piston 14 ent sweeps.
Die Vorrichtung wird vervollständigt durch einen Kreislauf zur Einspeisung heißen Druckwassers, das dem Zylinder 10 über die Leitung 36 zugeführt wird und vom Ventil 38 ge regelt wird und dann durch den Kolben 14 hindurch in den Zylinderkörper einströmt, das Kaffeepulver durchsetzt und über die Auslaufleitung 20 nach außen als fertiger Kaffee abgeführt wird. Zum besseren Verständnis des Betriebs der Vorrichtung soll nun ein vollständiger Kaffeebereitungs vorgang mit Bezug auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben werden.The device is completed by a circuit for feeding hot pressurized water, which is supplied to the cylinder 10 via the line 36 and is regulated by the valve 38 and then flows through the piston 14 into the cylinder body, passes through the coffee powder and via the outlet line 20 after is discharged outside as finished coffee. For a better understanding of the operation of the device, a complete coffee preparation process will now be described with reference to FIGS . 1 to 5.
Nach Fig. 1 befindet sich die Vorrichtung in Ruhestellung; der Kolben 14 ist leicht angehoben in seiner unteren Lage, um den in der Zubereitungskammer vorhandenen Druck abzulassen. Wird nun elektrisch oder auch mit jedem anderen geeigneten Mechanismus das anfängliche gleichzeitige Anheben der beiden Kolben 12 und 14 bis in ihre obere Endstellung gesteuert, und bewegt sich danach die Stütze 28 horizontal nach rechts entsprechend dem Darstellungsschema, so werden dadurch auch der Kolben 14 und der Aufgabebehälter 40 nach rechts verschoben. According to FIG. 1 the device is in rest position; the piston 14 is slightly raised in its lower position to relieve the pressure in the preparation chamber. If the initial simultaneous lifting of the two pistons 12 and 14 up to their upper end position is controlled electrically or with any other suitable mechanism, and then the support 28 moves horizontally to the right in accordance with the diagram, this also means the piston 14 and Feed container 40 shifted to the right.
Während dieser horizontalen Verschiebung, die von Fig. 2 dargestellt wird, entfernt die Abstreifeinrichtung 32 das im vorhergegangenen Zyklus verwendete Kaffeepulver 42, das durch die Hubbewegung des Kolbens 12 über den oberen Rand des Zylinders 10 gebracht worden war. Gleichzeitig reinigt die Abstreifeinrichtung 32 auch den oberen Zylinder rand 10 sowie die obere Deckfläche des Kolbens 12 von eventuellen Kaffeerückständen. Das gebrauchte Kaffeepulver fällt somit in einen Sammelbehälter, der unter dem Aggregat angebracht ist, wie von Pfeil 44 angedeutet. Während dieser horizontalen Bewegung streicht der Kolben 14 mit seiner unteren Fläche über die ortsfest montierte Abstreifeinrich tung 34, die somit alle Kaffeereste, die evtl. am Kolben 14 haften, entfernt. Ist die Horizontalbewegung nach rechts beendet (Fig. 3), so fällt eine vorbestimmte Menge von Kaffeepulver durch den Beschickungsbehälter 40, wie von Pfeil 46 angedeutet. Dieses Kaffeepulver entstammt einer Kaffeemühle, die die einzelnen Portionen während des voran gehenden Zubereitungszyklus frisch mahlt, wodurch keine Tot- bzw. Wartezeit durch den Mahlvorgang entsteht. Durch die Verwendung frisch gemahlenen Kaffeepulvers wird einmal die Qualität des Getränkes erhöht, zum anderen läßt dies eine Reduzierung der erforderlichen Kaffeepulvermenge zu. Die vorbestimmte Menge an Kaffeepulver fällt also durch den Beschickungsbehälter 40 in den oberen Teil des Zylinders 10, der nach unten hin von dem zwischenzeitlich wieder in seine untere Endstellung abgesenkten Kolben 12 begrenzt wird, wie dies in Fig. 3 gezeigt wird.During this horizontal displacement, which is shown in FIG. 2, the stripping device 32 removes the coffee powder 42 used in the previous cycle, which had been brought over the upper edge of the cylinder 10 by the stroke movement of the piston 12 . At the same time, the stripping device 32 also cleans the upper cylinder edge 10 and the upper cover surface of the piston 12 from any coffee residues. The used coffee powder thus falls into a collecting container, which is attached under the unit, as indicated by arrow 44 . During this horizontal movement, the piston 14 strokes with its lower surface over the stationary Abstreifeinrich device 34 , which thus removes all coffee residues that may adhere to the piston 14 . When the horizontal movement to the right has ended ( FIG. 3), a predetermined amount of coffee powder falls through the loading container 40 , as indicated by arrow 46 . This coffee powder comes from a coffee grinder, which grinds the individual portions freshly during the previous preparation cycle, so that there is no dead or waiting time due to the grinding process. By using freshly ground coffee powder, the quality of the beverage is increased, on the other hand, this allows a reduction in the amount of coffee powder required. The predetermined amount of coffee powder thus falls through the loading container 40 into the upper part of the cylinder 10 , which is limited at the bottom by the piston 12 , which has meanwhile been lowered back into its lower end position, as shown in FIG. 3.
Nun fährt die Stütze 28 von ihrer äußeren Endstellung wieder in ihre innere Endstellung zurück, wobei auch der Beschickungs behälter und der Kolben 14 mitverschoben werden. Während dieser Bewegung reinigen die beiden Abstreifeinrichtungen 32 und 34 erneut die Oberkante des Zylinders 10 bzw. die untere Fläche des Kolbens 14. Am Ende dieser horizontalen Rückverschiebung befindet sich dann der Kolben 14 genau über dem Zylinder 10, während der Beschickungsbehälter 40 links nach außen in Ruhestellung geschoben wird. Nun wird der Kolben 14 in den Zylinder 10 abgesenkt, bis er eine gewisse Endlage erreicht (Fig. 5), in der er den Zylinder körper 10 hermetisch abdichtet und gleichzeitig das Kaffee pulver zumindest teilweise komprimiert. Nach Beendigung dieser Bewegung wird heißes Druckwasser über das Ventil 58 und den Kolben 14 in den Sitz des Kaffeepulvers einströmen ge lassen. Dieses Wasser vermischt sich mit dem Pulver und fließt als fertiger Kaffee durch die perforierte Platte des Kolbens 12 in die Kammer 18 und wird über die Auslauf leitung 20 nach außen geleitet. Das Volumen des zu ver wendenden Wassers kann sowohl von Hand als auch durch eine automatische Steuervorrichtung geregelt werden. Ist das fertige Getränk völlig nach außen geleitet worden, so hebt der Kolben 14 leicht an, etwa in die Stellung der Fig. 1, um den in der Kammer 18 vorhandenen Druck abzu lassen und um schließlich einen neuen Vorgang zu beginnen.Now the support 28 moves back from its outer end position to its inner end position, the loading container and the piston 14 also being displaced. During this movement, the two wiping devices 32 and 34 again clean the upper edge of the cylinder 10 and the lower surface of the piston 14, respectively. At the end of this horizontal backward displacement, the piston 14 is then exactly above the cylinder 10 , while the loading container 40 is pushed to the left into the rest position. Now the piston 14 is lowered into the cylinder 10 until it reaches a certain end position ( Fig. 5), in which it hermetically seals the cylinder body 10 and at the same time compresses the coffee powder at least partially. After completion of this movement, hot pressurized water is allowed to flow into the seat of the ground coffee via the valve 58 and the piston 14 . This water mixes with the powder and flows as finished coffee through the perforated plate of the piston 12 into the chamber 18 and is piped via the outlet line 20 to the outside. The volume of the water to be used can be regulated both by hand and by an automatic control device. If the finished beverage has been completely directed to the outside, the piston 14 lifts slightly, for example into the position in FIG. 1, in order to release the pressure existing in the chamber 18 and finally to start a new process.
Der Bewegungsablauf der Kolben 12 und 14 und der Stütze 28 ist am vorteilhaftesten durch den Einsatz einer mechani schen Steuerung zu gewährleisten, die sich aus einem einzigen Motor ableitet, wie in den Fig. 6, 7 und 8 gezeigt wird. Der Motor 48 bewegt über einen Antriebs riemen 50 und ein Rad 52 die Welle 54, von der aus alle Bewegungen ausgehen. Diese Welle steuert über eine Schubkurbelanordnung 56 und 58 eine Profilplatte 60, die am Punkt 62 an der Wand 64 befestigt ist. Die Pro filplatte 60 weist eine Nut 66 auf, in der ein Stift 68 lagert, der durch die obere Wand des Kolbens 14 durchgeht und von einer L-förmigen Öffnung 70 in der Wand 64 geführt wird. Somit bewegt sich der Stift 68 bei jeder vollen Drehung der Welle 54 über die gesamte Länge der Öffnung 70 und führt damit den oben beschriebenen Vorgang aus.The sequence of movements of the pistons 12 and 14 and the support 28 can be ensured most advantageously by using a mechanical control which is derived from a single motor, as shown in FIGS. 6, 7 and 8. The motor 48 moves via a drive belt 50 and a wheel 52, the shaft 54 , from which all movements start. This shaft controls a profile plate 60 , which is attached to the wall 64 at point 62 , via a push crank arrangement 56 and 58 . The Pro filplatte 60 has a groove 66 in which a pin 68 is mounted, which passes through the upper wall of the piston 14 and is guided by an L-shaped opening 70 in the wall 64 . Thus, the pin 68 travels the entire length of the opening 70 with each full rotation of the shaft 54 , thereby performing the process described above.
Natürlich kann, wie uns Fig. 8 zeigt, diese Kurbelanord nung auch doppelseitig ausgelegt sein, daß also auch an der gegenüberliegenden Seite des Aggregats eine Wand 64 angebracht ist, die mit demselben Hebelsystem ausgerüstet ist; diese symmetrische doppelseitige Auslegung des Antrieb- bzw. Steuersystems kann sehr vorteilhaft sein.Of course, as Fig. 8 shows us, this crank arrangement can also be double-sided, so that a wall 64 is also attached to the opposite side of the unit, which is equipped with the same lever system; this symmetrical double-sided design of the drive or control system can be very advantageous.
Die Bewegungen des Kolbens 12, die ja nur vertikal sind, erfolgen im wesentlichen analog, und zwar mittels eines Stiftes 72, der fest mit der Steuerstange 24 und beweglich mit der Nut 74 verbunden ist, die in der Wand 64 und evtl. in der Gegenwand 64′ angebracht ist. Die Bewegungen des Stiftes 72 werden bestimmt von einem Hebel 76, der beweg lich mit dem Stift 72 und am anderen Ende, im Punkt 80, mit dem Schwenkarm 78 verbunden ist, der am Ort 82 mit der Wand 64 verbunden ist. Die Flächen dieses Schwenkarms 78 werden bewegt einerseits von der Profilnockenplatte 60 und andererseits von einer Ausformung an der Kurbel 58, um dadurch das Heben bzw. Senken des unteren Kolbens 12 zu bewirken. In Fig. 6 befindet sich der Kolben 12 in seiner obersten, in Fig. 7 in seiner untersten Stellung.The movements of the piston 12 , which are only vertical, are essentially analog, by means of a pin 72 which is fixedly connected to the control rod 24 and movably connected to the groove 74 , which is in the wall 64 and possibly in the opposite wall 64 'is attached. The movements of the pin 72 are determined by a lever 76 which is movably connected to the pin 72 and at the other end, at point 80 , to the swivel arm 78 which is connected to the wall 64 at location 82 . The surfaces of this swivel arm 78 are moved on the one hand by the profile cam plate 60 and on the other hand by a shape on the crank 58 in order to thereby cause the lower piston 12 to be raised or lowered. In Fig. 6 the piston 12 is in its uppermost position, in Fig. 7 in its lowest position.
Natürlich erfordert der Arbeitszyklus eine Reihe von Unter brechungen: Stillstand während der Aufgabe des Kaffee pulvers, Einlauf des Heißwassers, Bildung des Getränkes, Beendigung des Zyklus usw. Zur Steuerung dieser Unter brechungen dient eine Reihe von Schaltelementen, die im Prinzip konventionell sind, also hier nicht näher beschrie ben und illustriert werden. Vorzugsweise wird es sich um Nocken und Mikroschalter handeln, die vorzugsweise an der Hauptwelle 54 angebracht sein werden.Of course, the work cycle requires a series of interruptions: standstill while the coffee is being dispensed, hot water is poured in, the beverage is formed, the cycle ends, etc. A series of switching elements, which are in principle conventional, are used to control these interruptions not described and illustrated. It will preferably be cams and microswitches that will preferably be attached to the main shaft 54 .
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